廣東省汕頭市蓬歐中學2023年高二物理上學期期末試題含解析

廣東省汕頭市蓬歐中學2023年高二物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一根內徑均勻、兩端開口的細長玻璃管，豎直插在水中，管的一部分在水面上?，F(xiàn)用手指封住管的上端，把一定量的空氣密封在玻璃管中，以V0表示其體積；然后把玻璃管沿豎直方向提出水面，設此時封在玻璃管中的氣體體積為V1；最后把玻璃管在豎直平面內轉過900，使玻璃管處于水平位置，設此時封在玻璃管中的氣體體積為V2．則有A．V1>V0=V2

B．V1>V0>V2C．V1=V2>V0

D．V1>V0，V2>V0參考答案：A2.通電螺線管內有一在磁場力作用下處于靜止的小磁針，磁針指向如圖所示，則（）A．螺線管的P端為N極，a接電源的正極B．螺線管的P端為N極，a接電源的負極C．螺線管的P端為S極，a接電源的正極D．螺線管的P端為S極，a接電源的負極參考答案：B【考點】通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向．【分析】根據(jù)小磁針靜止時N極指向磁場方向，再根據(jù)安培定則判斷電流的方向．【解答】解：由圖可知，小磁針N極指向P端；故內部磁感線指向左側；故P端為N極；由右手螺旋定則可知，電流由b端流入，故b端接電源的正極，a接電源的負極；故B正確，ACD錯誤；故選：B3.質量分別為m1和m2的兩個物體碰撞前后的位移—時間圖象如圖所示，由圖有以下說法：①碰撞前兩物體動量相同；②質量m1等于質量m2；③碰撞后兩物體一起做勻速直線運動；④碰撞前兩物體動量大小相等、方向相反。其中正確的是(

)A．①②

B．②③

C．②④

D．③④參考答案：C4.兩個完全相同的金屬小球，分別帶有+3Q和-Q的電量，當它們相距r時，它們之間的庫侖力是F。若把它們接觸后分開，再置于相距r/3的兩點，則它們的庫侖力的大小將變?yōu)?

)A.F/3

B.F

C.3F

D.9F參考答案：C5.用抽氣機對容器抽氣。已知容器的容積是抽氣機最大活動容積的兩倍，則在完成兩次抽氣動作后，容器中氣體的壓強降為原來的(設抽氣時溫度不變)A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.右圖中的MN、PQ是互相平行的金屬導軌，它們之間的距離為d，處于圖示方向的磁感強度為B的勻強磁場中，中間串有電壓表的金屬棒ab垂直搭在軌道上，ab總長為L1，中間串有電流表的金屬棒cd斜搭在軌道上，它與軌道夾角為q，cd總長為L2，二棒與軌道都接觸良好。二表的電阻分別為RV、RA，其他電阻皆可不計，當二金屬棒以共同的速度v沿軌道的方向向右勻速運動時，Uab＝____________；電壓表的讀數(shù)為____________；電流表的讀數(shù)為____________。參考答案：BL1v，0,0。7.圖中a、b和c表示點電荷電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為U、和。一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用而運動，已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v，則它經(jīng)過等勢面c時的速率為______。參考答案：1.5v

8.（4分）質量為0.4㎏的小球以10m/s的速度從5m高的平臺邊緣水平拋出,小球落地時動量的大小是______㎏·m/s,小球運動全過程中動量變化的大小是_____㎏·m/s(g取10m/s2).參考答案：；49.下面的表格是“研究電流跟電壓、電阻關系”的實驗數(shù)據(jù)記錄：

表1電阻R＝15Ω電壓U（V）1.534.5電流I（A）

表2電壓U=2V電阻R（Ω）51020電流I（A）分析表1數(shù)據(jù)，可得出結論

；分析表2數(shù)據(jù)，可得出結論

。參考答案：10.在某次閃電中，持續(xù)的時間約0.005s，所形成的平均電流約6×104A。若閃電過程中流動的電量以0.5A的電流通過電燈，可供燈照明的時間為

s

參考答案：600s11.如圖將一金屬薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應。且滿足U＝kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)?；卮鹣铝袉栴}（1）關于c、f兩側面哪面的電勢較高？

（填

c或f）（2）其他條件不變，只增加磁感應強度B的大小，霍爾電壓U會怎樣變化？

（填增大或減?。﹨⒖即鸢福?2.如圖所示，固定在勻強磁場中的水平導軌ab、cd的間距L1=0.5m，金屬棒ad與導軌左端bc的距離為L2=0.8m，整個閉合回路的電阻為R=0.2Ω，磁感應強度為B0=1T的勻強磁場豎直向下穿過整個回路。ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質量為m=0.04kg的物體，不計一切摩擦，現(xiàn)使磁場以=0.1T/s的變化率均勻地增大。則金屬棒上感應電流的大小為_______A,物體經(jīng)_______s的時間剛好離開地面.(g=10m/s2)。參考答案：0.2A

，

30s13.（4分）一個氘核和一個氚核結合成一個氦核的反應方程是

，此反應過程的質量虧損為△m。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，真空中的光速為c。若1mol氘核和1mol氚完全發(fā)生核反應生成氦核，則在這個核反應中釋放的能量為_______________。參考答案：，NA△mc2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在燃氣灶上常常安裝電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃氣體請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃氣灶電極做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍色的光暈．15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一種“雙聚焦分析器”質譜儀，工作原理如圖所示。加速電場的電壓為U，靜電分析器中有輻向會聚電場，即與圓心O1等距各點的電場強度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1；磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內，分布著方向垂直于紙面向外的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行．由離子源發(fā)出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經(jīng)加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器．而后離子由P點沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器．測量出Q點與圓心O2的距離為d，位于Q點正下方的收集器入口離Q點的距離為d/2．（題中的U、m、q、R、d都為已知量）（1）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大?。唬?）求磁分析器中磁感應強度B的大?。唬?）現(xiàn)將離子換成質量為4m,電荷量仍為q的另一種正離子，其它條件不變．磁分析器空間足夠大，離子不會從圓弧邊界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移動，要使此時射出磁分析器的離子仍能進入收集器，求收集器水平移動的距離．參考答案：17.如圖，勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，邊長為L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，角速度大小外電路電阻R=4Ω。從線圈平面與磁場方向重合開始計時,求：（結果可保留π和根號)（1）寫出線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的表達式；（2）交流電壓表的示數(shù)；（3）在線圈轉過1800角的過程中，線圈產(chǎn)生的熱量是多少？參考答案：（1）

（2）

（3）【詳解】(1)線圈產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為

因為線圈平面與磁場方向重合開始計時,故線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的表達式為

(2)線圈產(chǎn)生的感應電動勢的有效值為根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，電壓表的示數(shù)為

(3)線圈轉動的過程中形成的感應電流大小為線圈轉動的周期

轉動180°產(chǎn)生的熱量為18.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，沿一條直線依次排列兩帶電小球A、B．已知